水轮发电机组检修管理策略探析

水轮发电机组检修管理策略探析

闫芳明

甘肃电投大容电力有限责任公司  甘肃省 730000

摘要：对水电站水轮发电机维修管理的深化探讨，有助于提升对发电装置潜在问题的及时解决，从而提高水电站的生产效率，改善水轮发电机运行时的性能表现。故此，在水电站运营管理时，应更加重视水轮发电机的维护管理，通过制定精确的管理方案，提高其检修现场的管理质量，为水电站的长期稳定发展奠定坚实基础。

关键词：水轮发电机组；检修管理；策略

引言：随着我国经济的飞速进步，电力需求持续增长，使得水轮发电机组的作用逐渐凸显。然而，很多水电厂并未给予水轮发电机组的维护检修工作应有重视，导致机组设备故障的频繁发生，从而严重影响水轮发电机组的工作效率。因此，强化水轮发电机组的保养与维修工作显得至关重要[1]。

1.水轮发电机组的结构和工作原理

水轮发电机的核心组件主要有转子、定子以及励磁设备。在水电站运行中，水轮发电机组的导水系统需经过一段时间才能闭合。为避免在关闭期间发电机与电网断开连接时转速过快增加，转子必须具备充足的转动惯量以应对这种情况。当发电机进入同步运行状态时，励磁绕组必须通入直流电以生成必要的磁场，确保发电机运行时磁场的稳定和有效性。水轮发电机的转子是由水轮机驱动旋转的。主磁场的变化与正弦的规律相似。当主磁场与定子绕组相互作用时，会在定子绕组内产生随时间变化的正弦交流电动势，进而实现电能的生成，此为水轮发电机的基本工作机制[2]。

2.水轮发电机组的故障成因和故障特点

2.1 水轮发电机故障来源

水轮发电机常见的故障包括：水轮机问题、刹车系统故障、轴承损伤、定子线圈下垂、机组振动、阻尼绕组缺陷、转子引线失效等。

水轮机故障：一是由于导叶磨损，导致关闭后仍有漏水，严重时可能使机组无动力自转。二是转轮在运行中受气蚀影响，叶片表面形成蜂窝状损伤，同时因水压和内部应力不均，可能导致叶片裂纹或断裂。刹车系统故障：一方面，刹车器油污积累可能导致活塞卡死；刹车块磨损不均，寿命缩短；密封环问题可能引起上下腔室串气。另一方面，刹车器行程开关和电磁阀电路故障也是常见问题。轴承损坏通常源于运行中轴瓦各部位及相互间的温差，导致变形磨损或烧蚀，温差可能由不均衡的负载或冷却系统故障引起。定子线圈下沉是线圈松动的结果，可能是垫片和线圈在高温运行中收缩，重力作用下线圈下垂，可能损伤主绝缘，引发定子短路。机组振动主要由水力、机械和电气三方面因素引起。阻尼绕组问题表现为连接板和阻尼环接触不良，连接处断裂，启动频繁导致大电流振动和噪音。转子引线故障通常是绝缘破损、表面污染，加上离心力作用，引线被拉出，焊点腐蚀，导致失磁和接地故障[3]。

2.2 水轮发电机故障特性

水轮发电机故障的显著特点是其复杂性。当设备某一部件出现故障时，由于运行产生的强烈噪音，难以准确判断故障源头。由于无法定位振源，主次故障之间的关系难以辨别。振动故障还可能触发其他振动问题。各个部件的振动形式多样，即使是专家也可能无法迅速区分[4]。此外，水轮发电机的振动故障具有多样性。不同故障表现出不同的特征，故障与特征之间并不一一对应。故障在特征方面的体现广泛，可能是单个故障的长期振动，也可能是多个故障的叠加反应，给故障分析带来压力，使水轮发电机的维修技术发展创新较为缓慢。

3.水轮发电机组检修管理策略

3.1 强化前期检修

在开始水轮发电机组的维修作业前，必须详尽查阅维护记录，全面掌握设备的运行状态和历史维修情况，以确定必要的维修任务。根据机组的整体状况，制定出合适的维修计划，前期准备工作至关重要，对后续的维修流程产生直接影响，为整个工作流程奠定坚实的基础， 

3.2 严格控制检修操作

在执行维修任务期间，需依据发电机组的细分项目来设定明确的目标，遵循SMART原则，即具体、可量化、可达成、有时限、相关性强。一级目标应参照《事故调查规程》和《可靠性评价规程》来设定；而二级目标则应依据《机组运行规程》来确定；三级目标应参照《机组检修工艺规程》来划定。设定针对轴系检修和调整的分项及单项目标，其他分项目标可采用类似方法识别和拆解，从而构建完整的发电机组维修管理目标体系。

3.3 优化后期检修管理

在检修工作完成后，应对收集到的数据进行深入分析和比较，并持续评估检查结果，后期的检修验证是对前期检修的验证，旨在强化水轮发电机组的稳定运行，进一步服务于设备的正常运转。因此，水轮发电机组的后期检修必须加以高度重视，不断提升维修人员的技术水平，强化员工的责任感，以确保维修工作过程的高效进行。

3.4 提升水轮发电机的常规保养

首先，深入剖析水轮发电机的运作状态和环境条件，定期对设备进行彻底清洁，确保工作环境整洁，无积水和异物；其次，识别出水轮发电机易磨损部位，实行定期替换策略；再者，定期进行水轮发电机的清洁工作，以防止湿气影响，确保压油装置的清洁干燥。面对轴承、轴瓦的损坏等潜在问题，应及时采取有效的预防和修复措施。

3.5水轮发电机组的维护要点

首先，确保水轮发电机组的所有紧固件牢固，并允许部件自由旋转。因此，运行期间需定期监控各轴承的润滑油位；每隔2500至3000小时应对联轴器进行检查；持续进行水封和挡水板的常规检查；每五年进行一次全面检修，期间替换轴承及联轴器销零件。其次，操作发动机组时，必须确保压油罐油压表、调速器油压表之间的读数差异，处于合理范围内。且导水叶的开度应严格遵循其对最大功率输出的限制。定期切换油泵和导轴承油泵的操作不可忽视，以维护系统的稳定。同时，轴承润滑水过滤器的清洁工作也需按计划执行，以保证润滑系统的纯净。最后，调速器各杠杆连接点的润滑保养，是保障其长期高效运作的重要环节。至于停机程序，目标是尽可能缩短过渡到低速阶段的时间。当转速降至原定值的25%至30%之间，应立即实施制动措施，以确保安全平稳地停止发电机组。

3.6 优化人员管理

一方面，重视提升检修班组的专业素质。检修班组的效能直接影响水轮发电机组的维修质量，因此要加强班组建设，通过专业培训和激励机制来提升，以适应大型水电站的水轮发电机组科学化管理要求。另外，应保证检修工作的流畅有序衔接，严格控制检修时间。要通过明确岗位职责，增进团队间的沟通协调，确保水轮发电机组检修工作的高效连贯性，减少管理问题的发生，同时通过严谨的进度控制，优化检修成本，实现高效的现场管理。

3.7 重视监测工作

强化监测工作，有助于全面了解日常检修情况，深入了解水轮发电机的运行现状。参考运行数据，制定科学的监控计划和管理制度，规范检修人员操作，确保监控流程顺畅，保障监测效果。重视监控工作能预防潜在故障，及时发现并解决水轮发电机的问题，先进的监测技术将有力支持水轮发电机的正常运行。

4.结束语

综上所述，水力发电在日常生活中发挥着至关重要的作用，而确保水轮发电机组维修的质量，是保障电力产出的关键。在检修管理过程中，需要注重检修的方法，提升维修人员的专业水平和实操能力，定期开展培训来增强检修工作效率。此外，应优化水轮发电机组的检修环节，掌握设备状况，确保水轮发电机组安全、稳定地运行。

参考文献：

[1]秦勇. 浅谈水轮发电机组检修实施与管理策略[J]. 通讯世界,2021,28(6):87-88.

[2]汪健. 水电厂水轮发电机组检修管理策略[J]. 造纸装备及材料,2022,51(7):195-197.

[3]唐粒钧. 加强大型水电站水轮发电机组检修现场管理的对策分析[J]. 科学与信息化,2023(4):10-12.

[4]李昌友. 水轮发电机组检修的关键技术研究[J]. 模具制造,2023,23(10):256-258.